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农业机器人:全球农民的革命性工具
文章字数:1665
    农业机器人已被证明是世界各地农民的宝贵工具。目前,农业变得越来越机械化和自动化,人工智能将这种自动化提升到更高的水平,人工智能的使用与现在的“精准农业”相交,减少了肥料、杀虫剂、除草剂和水等投入,同时提高产量。
  农业航空机器人
  使用空中无人机从空中检查农作物已经很成熟。航空成像提供了有关作物健康和土壤条件的宝贵见解。监测作物生长的公认方法是使用归一化差异植被指数(NDVI)地图。但这不仅仅是被动检查数据的问题。NDVI数据可以下载到拖拉机上。智能农场设备使用数据来控制肥料的施用。
  农业中使用的无人机(UAV)主要有三种类型。
  一是固定翼无人机。固定翼无人机的机翼像飞机一样,通常只有一个或两个螺旋桨。这种无人机可以在空中停留的时间比旋翼型更长,对于当今庞大的农场来说,长时间的飞行是一个优势,但是它们需要一条光滑的起飞和着陆跑道,并且比直升机更难驾驶。
  二是旋翼无人机。旋翼无人机有多个旋翼,像直升机一样带有叶片,最常见的配置具有四个旋翼(四轴飞行器)或六个旋翼,一些无人机还有更多,旋翼无人机比固定翼无人机更容易控制,因为它们可以垂直起飞和降落,所以它们不需要着陆跑道,旋翼无人机通常比固定翼型号便宜。
  三是混合无人机。混合动力无人机垂直起飞,然后可以在飞行中切换到滑翔模式,因此,它们结合了其他两种无人机的优点,混合动力无人机承诺固定翼无人机的飞行时间更长,旋翼型飞机易于使用,然而,混合动力无人机更复杂、更重、更昂贵。该技术也不像其他两种类型那样成熟。
  播种和喷洒机器人
  用于播种和喷洒的无人机仍然是一个新事物,但它们是商用的。农用车辆中的一些大牌现在提供自动喷洒和播种无人机。
  任何想要在美国驾驶起飞时重量超过55磅的无人机(包括货物)的无人机飞行员都需要通过美国联邦航空管理局(FAA)申请特别豁免。因此,许多无人机制造商限制了他们的有效载荷能力以避免这一障碍。
  播种无人机主要用于覆盖作物。采用种植覆盖作物的做法是一种土壤健康做法。覆盖作物有助于限制土壤侵蚀并减少径流中的污染。空中无人机最适合在拖拉机和农作物喷洒机难以到达的地方播种。
  对于喷涂和播种无人机,有效载荷能力是一个关键因素。需要注意水箱的大小和喷雾宽度。无人机必须具有足够强大的电池和提升能力。这些因素的组合将决定一次可以喷洒多少英亩。
  更复杂的无人机有一个野外站,为无人机提供大本营。一家供应商提供具有自动储罐加注功能的现场工作站。现场工作站还可以完全自主地将旧电池换成新电池。先进的自主喷涂无人机利用雷达和其他传感器,使它们能够避开障碍物。
  水果和蔬菜收获机器人
  一个特别引人注目的收割机器人有两架空中无人机。无人机通过提供电力的脐带连接到轮式推车上。无人机在推车旁边飞行,使用计算机视觉找到成熟的水果并使用抓手将其摘下。采摘后,无人机将作物放入推车的垃圾箱中。推车向下移动,而拴在推车上的无人机根据需要重新定位。
  目前,全球可供商业选择并不多。一个例外是一家以色列公司,该公司提供使用RaaS(机器人即时服务)的收割机器人。RaaS将农民从大量的初始劳动中解放出来。农民联系相关公司,告诉他们英亩数和哪种作物。然后,收割机器人供应商部署其单位车队进行收割。工作可以24小时不间断作业,并且可以用更少的劳动力更快地完成收获。
  用于运输水果、蔬菜和盆栽植物的自主移动机器人AMR是市售的,并且有一些供应商可供选择。这些机器人是农民的助手,让人们腾出时间去执行更高价值的任务。
  在苗圃中,一项必不可少但累人且耗时的任务是将盆栽植物隔开。当小时,观赏灌木和幼树可以紧密地放在一起,以最大限度地利用可用空间。随着它们的生长和变大,这些植物需要空间来变得茂盛和广泛。移动植物以将它们隔开是AMR的应用。一些供应商专门从事此应用程序。
  对于果园来说,将水果从采摘地点拖回收集点是AMR的一个很好的应用。AMR通过自主跟踪人类采摘者来协助他们。机器人携带托盘或箱子,工人可以将采摘的水果放入其中。当托盘装满时,机器人自主移动到收集区域。因此,机器人消除了原本需要的行走。它通过使工人能够继续采摘来提高生产力。有些供应商提供这种机器人。
  (据新华网)

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